鋰金屬電池具有比使用石墨負極的鋰離子電池高的理論能量。然而，開發(fā)實用的鋰金屬電池的主要絆腳石之一是缺乏能夠提供高度可逆的氧化還原反應(yīng)的高質(zhì)量正極。

近日， 延世大學(xué)Sang-Young Lee 提出了將氧化還原均一的嵌入雙連續(xù)電子/離子傳導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)的準固態(tài)（BNQS）電極作為一種高質(zhì)量負載電極的策略。

文章要點

1 ） 在電極制造過程中，將紫外光固化的凝膠電解質(zhì)前體(作為加工溶劑)與NCM811顆粒和碳添加劑混合，可以省去溶劑干燥步驟，最終導(dǎo)致電極組分在BNQS電極的整個區(qū)域均勻分布，并形成滲流離子傳導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)。在BNQS電極中，基于SWCNT包裹的PEI-TPPTA納米纖維的導(dǎo)電墊夾層確保了電子的便捷傳導(dǎo)，并消除了沉重的金屬箔集電體。

2 ） BNQS正極達到了高面質(zhì)量負載水平（60 mg cm ^?2 ，對應(yīng)的面容量為12.3 mAh cm ^?2 )，這是傳統(tǒng)的料漿澆注正極很難達到的。更值得注意的是，幾乎可在很大的質(zhì)量負載范圍內(nèi)實現(xiàn)NCM811的理論比容量，這表明BNQS正極可充分利用NCM811中的電化學(xué)活性。

3 ） 所開發(fā)的軟包鋰金屬電池（NCM811（12.1 mAh cm ^?2 ）||Li（20.0 mAh cm ^?2 ）對應(yīng)的N/P比為1.6）的比能量和能量密度分別為321Wh kg ^?1 和772Wh L ^?1 （基于電池的總質(zhì)量）。

參考文獻

Kim, JH., Kim, JM., Cho, SK. et al. Redox-homogeneous, gel electrolyte-embedded high-mass-loading cathodes for high-energy lithium metal batteries. Nat Commun 13, 2541 (2022)

DOI：10.1038/s41467-022-30112-1

https://doi.org/10.1038/s41467-022-30112-1

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